Процес проектування друкованої плати

Загальний базовий процес проектування друкованої плати виглядає наступним чином:

Попередня підготовка → Проектування структури друкованої плати → Таблиця мережевих посібників → Налаштування правил → Розмітка друкованої плати → Електропроводка → Оптимізація проводки та трафаретний друк → Перевірка мережі та DRC та перевірка структури → вихідне світлове фарбування → огляд світлового фарбування → Виробництво друкованої плати / інформація про вибірку друкованої плати підтвердження еквалайзера заводу плат → вихід інформації SMD → завершення проекту.

1: Попередня підготовка

Це включає підготовку бібліотеки пакунків і схеми.Перед проектуванням друкованої плати спочатку підготуйте схему логічного пакета SCH і бібліотеку пакетів друкованої плати.Бібліотека пакетів PADS постачається разом із бібліотекою, але загалом важко знайти потрібну, найкраще створити власну бібліотеку пакетів на основі інформації про стандартний розмір вибраного пристрою.В принципі, спочатку створіть бібліотеку пакетів PCB, а потім створіть логічний пакет SCH.Бібліотека пакетів PCB більш вимоглива, вона безпосередньо впливає на встановлення плати;Вимоги до логічного пакету SCH відносно вільні, якщо ви звертаєте увагу на визначення хороших властивостей виводу та відповідність пакету друкованої плати на лінії.PS: зверніть увагу на стандартну бібліотеку прихованих пінів.Після цього розробляємо схему, готову почати проектування друкованої плати.

2: Дизайн структури друкованої плати

Цей крок було визначено відповідно до розміру плати та механічного позиціонування, середовища проектування друкованої плати для малювання поверхні плати друкованої плати та вимог до позиціонування для розміщення необхідних роз’ємів, клавіш/перемикачів, отворів для гвинтів, монтажних отворів тощо. І повністю врахуйте та визначте зону проводки та зону без електропроводки (наприклад, скільки навколо отвору для гвинта належить до зони без електропроводки).

3: Керуйте списком мереж

Рекомендується імпортувати фрейм плати перед імпортом списку мереж.Імпортуйте рамку дошки формату DXF або рамку дошки формату emn.

4: Встановлення правила

Відповідно до конкретного дизайну друкованої плати можна встановити розумне правило, ми говоримо про правила, це менеджер обмежень PADS, через диспетчер обмежень у будь-якій частині процесу проектування для обмежень ширини лінії та безпечного інтервалу, не відповідає обмеженням наступного виявлення DRC, буде позначено маркерами DRC.

Налаштування загального правила розміщується перед макетом, тому що іноді під час макета потрібно виконати певну роботу з розгалуженням, тому правила потрібно встановити перед розгалуженням, а коли проект дизайну більший, дизайн може бути завершений ефективніше.

Примітка. Правила встановлено для того, щоб завершити дизайн краще та швидше, іншими словами, щоб полегшити роботу дизайнера.

Штатні налаштування є.

1. Ширина лінії/міжрядковий інтервал за замовчуванням для звичайних сигналів.

2. Виберіть і встановіть верхній отвір

3. Налаштування ширини лінії та кольору для важливих сигналів та джерел живлення.

4. налаштування шару плати.

5: Схема друкованої плати

Загальне планування за такими принципами.

(1) Відповідно до електричних властивостей розумного розділу, як правило, поділяють на: область цифрової схеми (тобто, страх перешкод, але також створює перешкоди), область аналогової схеми (страх перешкод), область приводу живлення (джерела перешкод). ).

(2) щоб виконати ту саму функцію схеми, слід розмістити якомога ближче та налаштувати компоненти, щоб забезпечити найбільш стисле з’єднання;в той же час відрегулюйте взаємне розташування між функціональними блоками, щоб створити найбільш стислий зв'язок між функціональними блоками.

(3) Для маси компонентів слід враховувати місце установки та міцність установки;Компоненти, що виділяють тепло, слід розміщувати окремо від компонентів, чутливих до температури, і за необхідності слід враховувати заходи теплової конвекції.

(4) Пристрої драйвера вводу/виводу якомога ближче до сторони друкованої плати, ближче до вхідного роз’єму.

(5) генератор тактового сигналу (наприклад, кристал або генератор тактового сигналу), який повинен бути якомога ближчим до пристрою, який використовується для годинника.

(6) у кожній інтегральній схемі між контактом входу живлення та землею потрібно додати розв’язувальний конденсатор (зазвичай із використанням високочастотних характеристик монолітного конденсатора);простір на платі щільний, ви також можете додати танталовий конденсатор навколо кількох інтегральних схем.

(7) котушка реле для додавання розрядного діода (1N4148 може).

(8) вимоги до планування: бути збалансованим, упорядкованим, без важкої голови чи раковини.

Слід звернути особливу увагу на розміщення компонентів, ми повинні враховувати фактичний розмір компонентів (займану площу та висоту), взаємне розташування між компонентами, щоб забезпечити електричні характеристики плати, а також доцільність і зручність виробництва та установка в той же час, повинна гарантувати, що вищезазначені принципи можуть бути відображені в передумові відповідних модифікацій розміщення пристрою, щоб воно було акуратним і красивим, наприклад, той самий пристрій, який потрібно розмістити акуратно, в тому ж напрямку.Не можна розміщувати в «шаховому порядку».

Цей крок пов’язаний із загальним зображенням плати та складністю наступного підключення, тому слід докласти трохи зусиль.При розкладці плати можна зробити попередню розводку для не дуже впевнених місць і повністю її продумати.

6: Електропроводка

Електропроводка є найважливішим процесом у всьому проектуванні друкованої плати.Це безпосередньо вплине на продуктивність друкованої плати, хороша чи погана.У процесі проектування друкованої плати проводка зазвичай має три області поділу.

По-перше, це наскрізна тканина, яка є основними вимогами до дизайну друкованої плати.Якщо смуги не прокладені наскрізь, щоб скрізь пролітала смуга, то це буде неякісна дошка, так би мовити, не введена.

Далі слід зустріти електричні характеристики.Це міра того, чи відповідає друкована плата стандартам.Після того, як тканина пройде, ретельно відрегулюйте електропроводку, щоб досягти найкращих електричних характеристик.

Далі йде естетика.Якщо ваша тканина проводки наскрізь, ніщо не впливає на електричні характеристики місця, але погляд на минуле безладний, плюс барвистий, квітчастий, що навіть якщо ваші електричні характеристики, наскільки хороші, в очах інших або шматок сміття .Це створює великі незручності при тестуванні та обслуговуванні.Електропроводка повинна бути акуратною, не перехрещеною без правил.Це необхідно для забезпечення електричних характеристик і відповідності іншим індивідуальним вимогам, щоб досягти результату, інакше потрібно поставити віз попереду коня.

Електропроводка за такими принципами.

(1) Загалом, перший має бути підключений до ліній живлення та заземлення, щоб забезпечити електричні характеристики плати.У межах умов спробуйте розширити джерело живлення, ширину лінії заземлення, бажано ширшу за лінію живлення, їх співвідношення таке: лінія заземлення > лінія електропередачі > лінія сигналу, зазвичай ширина лінії сигналу: 0,2 ~ 0,3 мм (приблизно 8-12 mil), найтонша ширина до 0,05 ~ 0,07 мм (2-3 mil), лінія живлення зазвичай становить 1,2 ~ 2,5 мм (50-100 mil).100 мільйонів).Плату цифрових схем можна використовувати для формування ланцюга з широких проводів заземлення, тобто для формування мережі заземлення для використання (заземлення аналогової схеми не може використовуватися таким чином).

(2) Попереднє підключення більш суворих вимог до лінії (наприклад, високочастотні лінії), слід уникати прилягання вхідних і вихідних ліній до паралельних, щоб не створювати відбитих перешкод.Якщо необхідно, слід додати ізоляцію заземлення, а електропроводка двох сусідніх шарів повинна бути перпендикулярна одна одній, паралельна, щоб легко створити паразитний зв’язок.

(3) заземлення корпусу генератора, тактова лінія має бути якомога коротшою, і її не можна проводити скрізь.Схема коливання годинника нижче, спеціальна частина високошвидкісної логічної схеми для збільшення площі землі, і не повинні проходити інші сигнальні лінії, щоб навколишнє електричне поле прагнуло до нуля;.

(4) наскільки це можливо, використовуючи проводку під кутом 45°, не використовуйте складку під кутом 90°, щоб зменшити випромінювання високочастотних сигналів;(високі вимоги до лінії також використовують лінію подвійної дуги)

(5) будь-які сигнальні лінії не утворюють петель, таких як неминучі, петлі повинні бути якомога меншими;сигнальні лінії повинні мати якомога менше отворів.

(6) ключова лінія якомога коротша та товща, із захисним заземленням з обох сторін.

(7) за допомогою плоского кабелю передачі чутливих сигналів і сигналу смуги шумового поля, щоб використовувати шлях «земля – сигнал – земля» для виведення.

(8) Ключові сигнали повинні бути зарезервовані для контрольних точок, щоб полегшити тестування виробництва та обслуговування

(9) Після завершення схемного підключення проводку слід оптимізувати;у той же час, після початкової перевірки мережі та перевірки DRC, бездротова зона для заземлення з великою площею мідного шару для заземлення на друкованій платі не використовується на місці, підключена до землі, оскільки землю.Або зробіть багатошарову плату, живлення та заземлення займають кожен шар.

Вимоги до процесу підключення друкованої плати (можна встановити в правилах)

(1) Лінія

Загалом, ширина лінії сигналу 0,3 мм (12 mil), ширина лінії живлення 0,77 мм (30 mil) або 1,27 мм (50 mil);між лінією та лінією, а відстань між лінією та майданчиком більше або дорівнює 0,33 мм (13 mil), фактичне застосування, умови слід враховувати, коли відстань збільшується.

Щільність проводки висока, можна розглянути (але не рекомендується) використовувати штирі IC між двома лініями, ширина лінії 0,254 мм (10 mil), відстань між рядками не менше 0,254 мм (10 mil).В особливих випадках, коли контакти пристрою мають більшу щільність і вужчу ширину, ширину лінії та міжрядковий інтервал можна відповідно зменшити.

(2) Паяльні колодки (PAD)

Основні вимоги до майданчика для пайки (PAD) і перехідного отвору (VIA): діаметр диска, ніж діаметр отвору, має бути більше 0,6 мм;наприклад, контактні резистори загального призначення, конденсатори та інтегральні схеми тощо, з використанням диска / розміру отвору 1,6 мм / 0,8 мм (63mil / 32mil), розетки, контакти та діоди 1N4007 тощо, з використанням 1,8 мм / 1,0 мм (71mil / 39mil).Практичні застосування повинні базуватися на фактичному розмірі компонентів, щоб визначити, якщо вони доступні, чи можна збільшити розмір майданчика.

Монтажний отвір для компонентів друкованої плати повинен бути більшим за фактичний розмір контактів компонентів на 0,2 ~ 0,4 мм (8-16 mil) або близько того.

(3) накладний отвір (VIA)

Зазвичай 1,27 мм/0,7 мм (50 мил/28 мил).

Якщо щільність проводки висока, розмір зовнішнього отвору можна зменшити належним чином, але він не повинен бути занадто малим, можна розглянути 1,0 мм/0,6 мм (40 мил/24 мил).

(4) Вимоги до відстаней між майданчиками, лініями та отворами

PAD і VIA: ≥ 0,3 мм (12 мил)

PAD і PAD: ≥ 0,3 мм (12 мил)

PAD і TRACK: ≥ 0,3 мм (12 мил)

TRACK і TRACK: ≥ 0,3 мм (12 мил)

При більшій щільності.

PAD і VIA: ≥ 0,254 мм (10 мил)

PAD і PAD: ≥ 0,254 мм (10 мил)

PAD і TRACK: ≥ 0,254 мм (10 мил)

TRACK і TRACK: ≥ 0,254 мм (10 мил)

7: Оптимізація проводки та шовкографія

«Немає найкращого, тільки краще»!Незалежно від того, скільки ви копаєтеся в дизайні, коли ви закінчите малювати, а потім підете дивитися, ви все одно відчуєте, що багато місць можна змінити.Загальний досвід проектування показує, що для оптимізації електропроводки потрібно вдвічі більше часу, ніж для початкового монтажу.Відчувши, що модифікувати нікуди, можна укладати мідь.Прокладка міді, як правило, заземлення (зверніть увагу на поділ аналогового та цифрового заземлення), багатошаровій платі також може знадобитися прокладання живлення.Під час використання шовкографії будьте обережні, щоб її не заблокував пристрій або не зняв верхній отвір і подушечка.У той же час, дизайн дивиться прямо на стороні компонента, слово на нижньому шарі має бути виконано дзеркальною обробкою, щоб не переплутати рівень.

8: перевірка мережі, DRC і структури

Зі світлого креслення раніше, як правило, потрібно перевірити, кожна компанія матиме власний контрольний список, включаючи принцип, дизайн, виробництво та інші аспекти вимог.Нижче подано ознайомлення з двома основними функціями перевірки, які надає програмне забезпечення.

9: Вихідне світлове фарбування

Перед виходом світлового малюнка необхідно переконатися, що шпон є останньою версією, завершеною та відповідає вимогам дизайну.Вихідні файли світлових малюнків використовуються на фабриці картону для виготовлення дошки, на фабриці трафаретів для виготовлення трафарету, на зварювальному заводі для виготовлення технологічних файлів тощо.

Вихідні файли (на прикладі чотиришарової плати)

1).Рівень проводки: відноситься до звичайного рівня сигналу, головним чином проводки.

Назви L1, L2, L3, L4, де L представляє шар шару вирівнювання.

2).Шовкотрафаретний шар: відноситься до файлу дизайну для обробки інформації шовкографії на рівні, зазвичай верхній і нижній шари мають пристрої або футляр з логотипом, буде верхній шар шовкографії та нижній шар шовкографії.

Назви: верхній шар має назву SILK_TOP ;нижній шар називається SILK_BOTTOM.

3).Шар стійкості до припою: відноситься до шару у файлі дизайну, який надає інформацію про обробку для зеленого масляного покриття.

Назви: верхній шар називається SOLD_TOP;нижній шар називається SOLD_BOTTOM.

4).Шар трафарету: відноситься до рівня у файлі дизайну, який надає інформацію про обробку для покриття паяльною пастою.Зазвичай, у випадку наявності SMD-пристроїв як на верхньому, так і на нижньому шарах, буде верхній шар трафарету та нижній шар трафарету.

Назви: верхній шар має назву PASTE_TOP ;нижній шар називається PASTE_BOTTOM.

5).Шар свердління (містить 2 файли, файл свердління NC DRILL CNC та креслення свердління DRILL DRAWING)

під назвою NC DRILL і DRILL DRAWING відповідно.

10: Огляд світлового малюнка

Після виходу світлового малюнка до огляду світлового малюнка, обриву та короткого замикання Cam350 та інших аспектів перевірки перед відправкою на плату заводу, пізніше також потрібно звернути увагу на інженерну плату та відповідь на проблему.

11: Інформація про друковану плату(Інформація про світлофарбування Gerber + вимоги до плати PCB + схема монтажної плати)

12: Підтвердження заводського інженерного еквалайзера друкованих плат(розробка плати та відповідь на проблему)

13: Виведення даних розміщення PCBA(інформація про трафарети, карта номерів бітів розміщення, файл координат компонента)

На цьому весь робочий процес проектування друкованої плати завершено

Проектування друкованої плати є дуже детальною роботою, тому проектування має бути надзвичайно обережним і терплячим, повністю враховувати всі аспекти факторів, включаючи дизайн, щоб врахувати виробництво складання та обробки, а пізніше полегшити обслуговування та інші питання.Крім того, розробка деяких хороших робочих звичок зробить вашу конструкцію розумнішою, ефективнішою, полегшить виробництво та підвищить продуктивність.Хороший дизайн, який використовується в повсякденних продуктах, споживачі також будуть більш впевнені та довірятимуть.